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鸡源致病性大肠杆菌感染模型建立及其噬菌体治疗效果研究

周佳淑

鸡源致病性大肠杆菌感染模型建立及其噬菌体治疗效果研究

周佳淑1
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作者信息

  • 1. 河南农业大学
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摘要

鸡大肠杆菌病是造成鸡养殖业经济损失的主要细菌性疾病之一,禽致病性大肠杆菌是引起鸡大肠杆菌病的主要病原。大肠杆菌致病力与其包含的毒力基因个数及种类密切相关。我国临床上多用抗生素对鸡大肠杆菌病进行防治,但大量不合理地使用抗生素使细菌耐药情况严重,现今在我国禁抗、限抗背景下,筛选一种有效抑菌产品尤为重要。噬菌体是细菌的天敌,其发现早于抗生素,一经发现即用于细菌疾病的治疗,抗生素的发现使人们逐渐将其忽略,随着细菌耐药情况的愈加严重,噬菌体疗法再度进入人们视野。 1.对实验室保存的334株大肠杆菌进行毒力基因检测,筛选致病大肠杆菌菌株进行药敏检测,结果显示,在334株大肠杆菌中,筛选出禽致病性大肠杆菌菌株有83株。耐药检测结果显示,83株大肠杆菌中,对21种抗生素耐药率在100%的菌株有12株,占比14.5%;耐药率在90-99%的菌株有10株,占比12.0%。 筛选出耐药率在90%以上的致病性大肠杆菌为宿主菌进行噬菌体分离,对分离所得的噬菌体进行生物学特性检测。共分离11株噬菌体,挑选三株噬菌体进行试验,并将其命名为Bp4、Bp23、Bp26,三株噬菌体噬菌斑大小分别为1.2-1.5mm、1.5-2mm、2-2.2mm。对三株噬菌体进行裂解谱检测,结果显示,Bp4可裂解83株大肠杆菌中的12株,Bp23可裂解3株,Bp26可裂解2株。选择Bp4进行生物学特性检测,最佳感染复数结果显示,Bp4最佳感染复数为0.01;一步生长曲线结果显示Bp4潜伏期为20-30min,裂解期为30-50min,50min以后为Bp4的平台期;噬菌体Bp4热稳定性及酸碱耐受性结果显示,40-60℃条件下温育60min噬菌体效价没有明显降低,70℃温育30min时噬菌体Bp4效价即有明显降低,但孵育60min后仍有少量噬菌体存活,80℃温育30min噬菌体即全部灭活;噬菌体Bp4酸碱度耐受情况检测结果可知,其最适pH为7,在pH小于3大于11的环境下将噬菌体孵育2h后,噬菌体活性全部丧失;体外抑菌效果检测结果显示,对照组增长期大肠杆菌在8h内菌液浓度均明显大于噬菌体作用组,且在5h内,大肠杆菌菌液浓度几乎没有明显升高;将对数期大肠杆菌菌液与Bp4溶液等量混合共培养5h后,MOI为1与0.01的噬菌体作用组OD值明显低于大肠杆菌对照组,且噬菌体作用组OD值较培养前明显降低。 对噬菌体保存方法进行初步探索,使用四种方法在三个温度环境下保存,结果显示,4℃环境中,四种方法在短时间内保存效果相当,但若长期保存,采用7%浓度的DMSO保存效果最好;在﹣20℃环境下,四种保存方法之间保存效果相差不大;﹣80℃环境下,各种保存方法的保存效果差别较大,浓度为20%甘油保存法在60d后噬菌体效价即表现出大幅下降,7%DMSO加20%甘油混合保存法损失效价在一个数量级之内;将三个温度下四种方法的保存效果进行对比,短时间内,各个方法的保存效果相差不大,但若需长期保存,尽量选择7%DMSO加20%甘油混合保存法保存于﹣80℃环境中。 2.使用噬菌体Bp4的宿主菌建立动物模型,用预试验所得的攻毒途径及攻毒剂量进行攻毒,对攻毒后雏鸡进行临床症状观察,剖检观察器官病变,采血对菌血浓度进行检测,同时对致病菌进行分离鉴定,对病变器官进行病理切片观察。结果显示在攻毒后12h到24h,攻毒鸡群出现临床症状;攻毒60h到72h后,临床症状基本消失。菌血浓度显示,在攻毒后12h血液内细菌浓度达到最高。致病菌分离鉴定结果显示分离得到的大肠杆菌可被Bp4裂解。器官病变观察发现,攻毒24h后肝脏表面出现出血点,肺脏充血出血严重,个别雏鸡肠道内充满气体;攻毒36h后剖检可观察到器官粘连严重;攻毒后60小时剖检,即发现症状出现好转。病理切片发现,攻毒后36h时出现明显病理变化。 3.对噬菌体Bp4防治效果及安全性进行研究,在攻毒前后对雏鸡使用噬菌体溶液,检测噬菌体对大肠杆菌病的预防及治疗效果,并对雏鸡肌肉注射最大浓度噬菌体原液,检测噬菌体溶液安全性。结果显示,感染大肠杆菌后3h内皮下注射噬菌体溶液能有效控制疾病发生,在感染后5h内进行皮下注射噬菌体溶液仍呈治疗效果,且能有效控制病程,减轻雏鸡临床症状;在攻毒前5h内皮下注射噬菌体能有效预防大肠杆菌的发生。对安全性效果研究结果显示,注射噬菌体溶液雏鸡未出现临床症状,解剖未发现病变。 本试验对鸡致病性大肠杆菌进行筛选,选择毒力较强、耐药严重的大肠杆菌为宿主菌分离噬菌体,对噬菌体各项生物学特性进行检测,成功建立了噬菌体宿主菌的动物模型,并对噬菌体治疗预防效果进行研究,为噬菌体临床使用奠定基础。

关键词

鸡大肠杆菌病/禽致病性大肠杆菌/噬菌体/动物感染模型

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授予学位

硕士

学科专业

预防兽医

导师

李文刚

学位年度

2023

学位授予单位

河南农业大学

语种

中文

中图分类号

S8
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